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A rápida evolução das pulgas d' águarende novos insights de conservação
A equipe descobriu que a variaa§a£o de DNA necessa¡ria para dar ini­cio a uma mudança evolutiva que se espalha por uma populaa§a£o inteira não exigia mais do que cinco Daphnia individuais 'fundadores' do conjunto regional de populaa§aµes de Daphnia
Por Universidade de Birmingham - 14/07/2021


Crédito: Paul Hebert - Functional Genomics Thickens the Biological Plot. Gewin V, PLoS Biology Vol. 06/03/2005, e219. doi: 10.1371 / journal.pbio.0030219

A extraordina¡ria capacidade dos animais de evoluir rapidamente em resposta aos predadores foi demonstrada por meio do sequenciamento genanãtico de uma população de pulgas aqua¡ticas ao longo de quase duas décadas.

Em um novo estudo, publicado na Nature Communications , cientistas das Universidades de Birmingham no Reino Unido, a Katholieke Universiteit Leuven na Banãlgica e o Instituto Leibniz para Ecologia de agua Doce e Pesca Interior (IGB), em Berlim, foram capazes de identificar mais de 300 genes que variam no genoma da pulga d'a¡gua.

Esses genes, que respondem por cerca de 3 por cento de todos os genes de pulgas d' águasequenciados, sustentammudanças nos traa§os comportamentais e de história de vida que melhoram a sobrevivaªncia quando expostos a predadores.

Surpreendentemente, a evolução em resposta a  pressão da predação ocorre em apenas algumas gerações. a‰ mediada pela chamada variação genanãtica permanente - a quantidade de diversidade genanãtica abrigada por uma determinada população natural. A pesquisa traz para a vanguarda da ciência a importa¢ncia de manter a diversidade genanãtica para apoiar a adaptação rápida. Ele também destaca que a redução da diversidade genanãtica das populações naturais tem consequaªncias importantes para sua capacidade de adaptação a smudanças ambientais.

Pesquisador principal, Dr. Anurag Chaturvedi, atualmente na Escola de Biociências da Universidade de Birmingham e ex-Ph.D. estudante da KU Leuven, explicou: "Fomos capazes de quantificar a diversidade genanãtica de uma determinada população de Daphnia ao longo de quase duas décadas e mostrar claramente como a rápida evolução ocorreu em resposta a s pressaµes ambientais. Este tipo de pesquisa seráinestima¡vel para compreender o potencial impactos de futurasmudanças ambientais nas populações animais. "

A pulga d'a¡gua, ou Daphnia, éfundamental para as cadeias alimentares de lagos e lagoas. Seu ciclo de vida inclui um esta¡gio dormente que pode durar várias décadas. Ao despertar esta¡gios adormecidos por meio da biologia da ressurreição, os cientistas podem quantificar asmudanças genanãticas em vários pontos de tempo no passado e observar a evolução conforme ela acontece na natureza.

No estudo, a equipe foi capaz de chocar ovos dormentes que se estendem por duas décadas e sequenciar o genoma de 36 Daphnia ressuscitadas de um viveiro de peixes. Durante as duas décadas, a população de Daphnia experimentou uma transição de nenhuma predação de peixes para alta predação de peixes e de volta para na­veis mais baixos de predação. A equipe foi capaz de combinarmudanças na pressão de predação em Daphnia commudanças no DNA ao longo do tempo. Com efeito, a pesquisa foi capaz de vincularmudanças especa­ficas no ambiente de Daphnia com a evolução que ocorre em seus genomas.

A equipe descobriu que a variação de DNA necessa¡ria para dar ini­cio a uma mudança evolutiva que se espalha por uma população inteira não exigia mais do que cinco Daphnia individuais 'fundadores' do conjunto regional de populações de Daphnia.

Este resultado surpreendente sugere que espanãcies animais como Daphnia tem uma alta capacidade de evolução adaptativa graças ao fato de que a variação genanãtica émantida nonívelda paisagem - uma lição importante para a biologia da conservação.

O pesquisador principal, Dr. Anurag Chaturvedi, explicou: "Nossa capacidade de investigar populações que evoluem ao longo das décadas éinestima¡vel para descobertas cienta­ficas fundamentais e aplicadas".

 

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